VII. Применение водорода и его соединений:

Характеристика, исходя из положения в периодической системе:

Na 2s²2s²2p⁶3s¹ ст. ок. : +1, 0

23 ₁p = 11 + ₀n = 12

Na = ---------------------

11. е^- = 11

+11 ) ) )

2 8 1

высший оксид: Na₂O

высший гидроксид: NaOH

K 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶4s¹ ст. ок. : +1, 0

39 ₁p = 19 + ₀n = 20

К = ---------------------

19. e^- = 19

+19 ) ) ) )

2 8 8 1

высший оксид: K₂O

высший гидроксид: KOH

Физические свойства:

Твердые вещества, серебристо-белого цвета, обладают металлическим блеском, электро - и теплопроводны, пластичные, легко режутся ножом. Хранят под слоем керосина или бензина.

Изотопы:

23

Na

11

Стабильные Радиоактивные

изотопы изотопы

39 40

К (93,08%) К (0,01%)

19 19

41

К (6,91%)

19

Распространение в природе:

только в виде соединений, так как металлы очень активны.

а) NaCl

каменная соль

б) Na Cl  KCl

сильвинит

в) NaNO₃

чилийская силитра

г) Na₂SO₄  10H₂O

глауберова соль

Натрия в земной коре 2,64%.

а) NaCl  KCl

сильвинит

б) KCl  MgCl₂  6H₂O

карналлит

Калия в земной коре 2,6%.

Получение:

электролизом расплавов солей получают щелочные металлы. Электролизом растворов солей получают щелочи.

2NaCl ^эл.ток 2Na + Cl₂

расплав. (катод) (анод)

2NaCl+2H₂O^эл.ток Cl₂+H₂+2KOH

2KCl+2H₂O^эл.токCl₂+H₂+2KOH

(катод) (анод) (р-р)

2KCl ^эл.ток 2K + Cl₂

Химические свойства

1. Взаимодействие c неметаллами:

а) 2Na + Cl₂  2NaCl

б) 4Na + O₂  2Na₂O

недостаток

(мгновенное окисление)

в) 2Na + O₂  Na₂O₂

избыток

пероксид натрия

2Na₂O₂ + 2CO₂  2Na₂CO₃ + O₂

г) 2Na + H₂^{t=300-400C} 2NaH

гидрид

NaH + H₂O  NaOH + H₂

д) 6Na + N₂ ^t2Na₃N

нитрид

а) 2K + Br₂ ^t 2KBr

б) 4K + O₂  2K₂O

в) 2K + O₂  K₂O₂

пероксид

2K₂O+ 2CO₂  2K₂CO₃ + O₂

г) 2K + H₂ ^{t=300-400C} 2KH

гидрид

KH + H₂O^t KOH+H₂

нитрид

д) 6K + N₂ ^t 2K₃N

2. Взаимодействие со сложными веществами:

а) 2Na + 2H₂O  2NaOH + H₂

б) с разбавленными кислотами:

2Na + 2H₂O  2NaOH + H₂

2NaOH+2HCl 2NaCl+2H₂O

2Na + 2HCl  2NaCl + H₂

в) 8Na+10HNO₃N₂O+8NaNO₃

^конц.

г) 2Na + 2NH₃ ^t 2NaNH₂ + H₂

амид натрия

а) 2K + 2H₂O  2KOH +H₂

б) с разбавленными кислотами:

2K + 2H₂O  2KOH +H₂

2KOH+2HCl  2KCl+2H₂O

2K + 2HCl 2KCl + H₂

в) 8K+10HNO₃N₂O+ 8KNO₃

^конц.

г) 2K + 2NH₃ ^t 2KNH₂ + H₂

амид натрия

Важнейшие соединения. Щелочи.

NaOH – белое непрозрачное кристаллическое вещество, хорошо растворимое в воде с выделением большого количества тепла.

KOH – белое непрозрачное кристаллическое вещество, хорошо растворимое в воде с выделением большого количества тепла.

Водные растворы – щелочи.

Химические свойства:

1. NaOH + HCl NaCl + H₂O

2. 2NaOH + ZnCl₂  2NaCl + +Zn(OH)₂

3. NaOH + CO₂  NaHCO₃

Недостат.

4. 2NaOH + CO₂Na₂CO₃ + H₂O

избыт.

5. 2NaOH + ZnO + H₂O 

Na₂[Zn(OH)₄]

6. 2Al + 6NaOH + 6H₂O 

2Na₃[Al(OH)₆] + 3H₂

7. NaOH + K  KOH + Na + Q

1. KOH + HCl  KCl + H₂O

2. 2KOH + ZnCl₂  2KCl + Zn(OH)₂

3. KOH + CO₂  KHCO₃

Недост.

4. 2KOH +CO₂ K₂CO₃ + H₂O

избыт.

5. 2KOH + ZnO + H₂O 

K₂[Zn(OH)₄]

6. 2Al + 6KOH + 6H₂O 

2K₃[Al(OH)₆] + 3H₂

7. KOH + Li  LiOH + K + Q

Применение щелочных металлов и их соединений.

1. NaOH используют для очистки нефтяных продуктов (бензина,

керосина), производства мыла, в химической промышленности, для получения каустической соды Na₂CO₃.

2. Na₂O₂ применяют для отбеливания тканей, шерсти, соломы, перьев, в подводных лодках для получения кислорода.

3. Na используют в органическом синтезе.

4. NaCl консервант, в пищевой промышленности, ионы натрия нужны для нормальной жизнедеятельности клетки, за счет них поддерживается нормальное кровяное давление:

0,85 - 0,9 % раствор – физиологический раствор, NaCl используют для получения Cl₂, HCl, NaOH, Na₂CO₃.

5. Na₂SO₄ x 10H₂O глауберова соль. В медицине используется как слабительное средство. Используется также в производстве соды и стекла.

6. NaBr успокаивающее средство при неврозах (внутрь вместе с NaHСO₃.)

7. NaI при расстройствах функционирования щитовидной железы при недостаче йода в организме (пить вместе с NaHCO₃).

1. KOH используется для очистки нефти (бензина, керосина),

производства мыла, шелка, в химической промышленности, для получения поташа K₂CO₃, для получения отбеливателей.

2. K₂O₂ применяют для отбеливания тканей, шерсти, соломы, перьев, в подводных лодках для получения кислорода.

3. K используют в органическом синтезе.

4. KCl используют как калийное удобрение в сельском хозяйстве. Калий микроэлемент, который необходим для нормальной жизнедеятельности живых организмов. Хлорид калия используют для получения Cl₂, HCl, KOH, K₂CO₃.

5. KBr успокаивающее средство (внутрь вместе с NaHCO₃).

6.KI при расстройствах функциониро-вания щитовидной железы, при недостаче количества йода в организме. Не вводят в вену из-за угнетающего действия K⁺ на сердце.

7. KI способен предупреждать накопление радиоактивного йода в щитовидной железе и обеспечивает ее защиту от воздействия радиации.

Качественные реакции.

Na⁺ + пламя ^HCl желтый цвет

K⁺+пламя ^HCl фиолетовый цвет

В присутствии даже незначи-тельных ионов Na⁺ фиолетовое окрашивание маскируется, поэтому на пламя надо смотреть через синее стекло. Синее стекло поглощает желтый спектр, фиолетовое пламя становится видимым.